機械壓榨法提取微生物油脂的優(yōu)點和缺點

2024-12-03

機械壓榨法是提取微生物油脂的一種重要方法，它具有自身的優(yōu)點和缺點。

優(yōu)點

（一）操作簡單

• 設備要求直觀易懂：機械壓榨法所使用的設備主要是各種壓榨機，如螺旋壓榨機和液壓壓榨機。這些設備的構造和操作原理相對簡單。以螺旋壓榨機為例，其主要部件是螺旋軸和榨膛，通過螺旋軸的旋轉將微生物菌體推向榨膛出口，隨著榨膛空間逐漸縮小，對菌體產生壓力從而擠出油脂。操作人員很容易理解設備的工作方式，不需要復雜的專業(yè)知識就能進行基本操作，對于小型生產企業(yè)或者實驗室研究來說，易于上手和維護。

• 工藝流程簡潔明了：整個機械壓榨過程的工藝流程不復雜。首先將收集到的微生物菌體進行預處理，如簡單的干燥或者破碎處理，然后將其放入壓榨設備中施加壓力即可。沒有復雜的化學反應步驟，也不需要添加多種化學試劑，減少了因化學反應可能帶來的副反應風險，以及因使用大量化學試劑而產生的成本和后續(xù)處理問題。

（二）成本較低

• 設備投資成本方面：相比一些先進的油脂提取技術，如超臨界二氧化碳萃取法等需要昂貴的專業(yè)設備，機械壓榨設備的價格較為親民。普通的小型螺旋壓榨機價格可能在幾千元到幾萬元不等，對于資金有限的小型油脂生產企業(yè)或者研究機構來說，在設備采購上的資金壓力較小。而且這些設備的使用壽命相對較長，維護成本也較低，不需要頻繁更換復雜的精密部件。

• 運行成本角度：機械壓榨法在運行過程中主要消耗的是電能，用于驅動壓榨機的運轉。與其他提取方法相比，例如溶劑提取法需要大量的有機溶劑，這些有機溶劑的購買、儲存、回收處理等都需要一定的成本，而機械壓榨法不需要這些額外的化學試劑成本，從而在運行成本上具有一定的優(yōu)勢。

（三）無需使用有機溶劑

• 產品安全性高：由于不使用有機溶劑，機械壓榨法提取出的微生物油脂不會有有機溶劑殘留的問題。有機溶劑如氯仿、甲醇等通常具有一定的毒性，在油脂中有殘留的話，會對人體健康產生危害。而通過機械壓榨得到的油脂安全性更高，更符合食品、化妝品等行業(yè)對于原料安全性的嚴格要求。例如在食品行業(yè)，微生物油脂用于生產營養(yǎng)補充劑或者食品添加劑時，無溶劑殘留是保證產品質量和消費者健康的重要因素。

• 環(huán)保效益顯著：不使用有機溶劑也就避免了有機溶劑揮發(fā)對環(huán)境造成的污染。有機溶劑的揮發(fā)不僅會導致空氣質量下降，還可能對操作人員的身體健康產生不良影響。從環(huán)境保護和工作場所安全的角度來看，機械壓榨法是一種較為綠色的油脂提取方法，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

（四）產品質量較好

• 保留天然特性：機械壓榨過程是通過物理壓力來提取油脂，沒有引入化學試劑進行化學反應，這樣能夠較好地保留微生物油脂中的天然成分和特性。例如微生物油脂中的一些熱敏性成分和營養(yǎng)成分，如不飽和脂肪酸、維生素等，在機械壓榨過程中不會因為高溫或者化學反應而被破壞。這種保留了天然成分的油脂在營養(yǎng)價值和功能性方面更具優(yōu)勢，在高端食品、保健品和化妝品等領域更受歡迎。

• 風味和色澤優(yōu)勢：與一些使用化學方法提取的油脂相比，機械壓榨法提取的油脂通常具有更好的風味和色澤。因為沒有受到化學試劑或者高溫處理過程中可能產生的異味和色澤變化的影響，油脂的原始風味和色澤能夠得到較好的保持。這種品質上的優(yōu)勢使得機械壓榨法提取的油脂在一些對風味和色澤要求較高的產品中，如高級食用油、高檔化妝品乳液等，具有獨特的應用價值。

缺點

（一）出油率相對較低

• 受微生物自身特性限制：微生物的種類繁多，其細胞結構和油脂含量差異很大。一些微生物細胞壁厚，油脂難以通過機械壓榨完全釋放出來。例如，藻類細胞的細胞壁含有纖維素等堅韌成分，在機械壓榨時需要更高的壓力才能破壞細胞壁使油脂流出，但過高的壓力又可能導致細胞內其他成分與油脂混合，影響出油率。而且不同微生物的油脂含量不同，對于油脂含量較低的微生物，如部分細菌，本身含油率可能僅占細胞干重的10% - 20%，即使采用機械壓榨法，出油率也會受到很大限制。

• 工藝因素影響出油率：機械壓榨法的出油率還受到工藝條件的限制。如果壓榨壓力不夠或者壓榨時間過短，細胞破碎不完全，油脂就不能充分釋放出來。另外，壓榨溫度對出油率也有影響，溫度過低時油脂黏度大，不利于流出；溫度過高雖然能降低油脂黏度，但可能會導致油脂氧化或者微生物其他成分的變化，從而影響出油率。一般來說，機械壓榨法的出油率可能在10% - 60%之間，相較于一些先進的提取方法，出油率還有提升的空間。

（二）對微生物細胞破碎程度要求高

• 破碎不完全的問題：機械壓榨法的出油前提是微生物細胞破碎，使油脂能夠從細胞內釋放出來。但在實際操作中，要實現(xiàn)完全破碎細胞并不容易。如果細胞破碎不完全，大量油脂仍被困在細胞內，會導致出油率降低。而且未破碎的細胞在后續(xù)的壓榨過程中可能會堵塞壓榨設備的通道，影響壓榨的順利進行，降低生產效率。

• 過度破碎的弊端：然而，細胞破碎過度也會帶來問題。過度破碎會使細胞內的蛋白質、多糖等成分與油脂混合在一起，形成黏稠的混合物，阻礙油脂的流出。同時，過度破碎后的細胞碎片會吸附油脂，增加油脂分離的難度，使得實際能夠收集到的油脂減少。

（三）勞動強度較大

• 操作過程需要人工干預：在機械壓榨過程中，無論是將微生物菌體放入壓榨設備，還是在壓榨過程中對設備進行監(jiān)控和調整，都需要一定的人工操作。例如，在使用螺旋壓榨機時，需要人工將菌體均勻地送入進料口，并且要根據(jù)壓榨的情況適時調整螺旋軸的轉速和壓榨壓力。這種操作方式使得人工勞動強度較大，尤其是在大規(guī)模生產的情況下，需要較多的操作人員來維持生產的正常運行。

• 后續(xù)油脂分離環(huán)節(jié)較繁瑣：壓榨完成后，油脂和殘渣的分離也是一個相對繁瑣的過程，通常需要人工進行過濾、離心等操作來分離油脂和細胞殘渣。這一過程不僅勞動強度大，而且分離效果可能會受到人為因素的影響，如過濾時濾紙的選擇、離心速度和時間的控制等，都會對最終油脂的純度產生影響。

（四）生產效率有限

• 連續(xù)生產能力不足：機械壓榨法的設備在連續(xù)生產方面存在一定的局限性。例如螺旋壓榨機，在進料、壓榨和出料的過程中，需要一定的時間來完成一個循環(huán)，不能像一些連續(xù)化的溶劑萃取設備那樣不間斷地進行生產。而且在連續(xù)生產過程中，設備容易出現(xiàn)堵塞、磨損等問題，需要定期停機維護，這也影響了生產效率。

• 處理量相對較?。号c大型的溶劑萃取裝置或者其他高效的油脂提取設備相比，機械壓榨設備的處理量相對較小。對于大規(guī)模的微生物油脂生產來說，需要多臺設備同時運行才能滿足生產需求，這不僅增加了設備成本，還需要更大的生產場地，在一定程度上限制了其在大規(guī)模工業(yè)化生產中的應用。